[發明專利]基于暫態行波模極大值法的電纜線路故障識別與定位方法

在審

• 申請號: 201610136376.4
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105548820A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 汪梅;郭婭楠;徐長豐;張一哲;姬和靜;朱亮;孫敏
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 李艷春

技術領域

本發明屬于電纜故障識別技術領域，具體涉及一種基于暫態行波模極大值法的電 纜線路故障識別與定位方法。

背景技術

電力電纜線路是電力系統中的重要環節，是連接電廠與用戶的中樞紐帶。由于電 力電纜長期深埋于地下，易受土壤環境的變化，所以極易發生運行故障，需要及時對線路出 現的各種故障進行準確的診斷識別處理，否則會對電力系統各種設備造成各種不同程度的 損壞，造成很大的經濟損失，甚至造成人身生命傷害。電纜在實際運行中最常見同時也是最 危險的故障是各種類型的短路，短路故障包括單相接地短路故障、兩相短路、兩相接地短路 故障和三相短路故障等。目前在電力電纜故障檢測和識別領域，廣泛采用的是反映工頻電 氣量的繼電保護裝置，電纜故障信息的檢測通常采用互感器，電力電纜故障信號分析通常 采用高頻暫態信號分析。

當電纜發生短路故障時，電纜故障產生的是高頻暫態行波信號，這些暫態信號中 包含大量的故障信息，其中包括故障類型、方向、位置、持續時間等，如果能充分的利用這些 信息，快速識別出不同的故障類型，確定故障相以及故障類型，就能快速的對系統中的突發 事件做出及時的反應，保證電網正常、穩定的運行。行波信號是個全頻域信號，而電纜故障 瞬間產生的暫態行波信號的頻率主要分布在10Hz～100kHz之間，而我們現在常見的電流互 感器是初次級繞組通過鐵芯進行電磁耦合，初、次級電流比與匝比相同。用于測量40-20kHz 的正弦波電流，顯然不能滿足獲取電纜故障高頻行波信號的要求，用其進行電量轉換和信 號調理之后得到的二次側信號就會丟失很多的故障暫態信號的一些高頻數據，從而影響后 續的數據處理和故障檢測環節的分析；由于互感器的非理想性，使得變比和相位測量都存 在較大的誤差，測量頻率有限。常需要采用硬件或軟件的方法補償，增加了系統的穩定性的 同時又使系統變得的復雜。

在電力電纜故障信號分析中，小波分析具有時頻域局部化的特征，能通過時頻窗 口的靈活變化突出故障信號的突變成分，能有效的提取故障信號特征信息。目前已有不少 采用多小波分解進行故障檢測的方法，這些方法雖然對噪聲中的小波分析算法進行了一些 改進，但仍不易實現對時域特征變化為主的擾動進行分辨，還不能迅速、準確地對10種常見 的短路故障進行分類識別。

為了解決以上問題，有人提出了基于分形和小波變換的電力電纜故障識別方法， 將分形法與小波分析法相結合，通過分形法能夠直接判斷出A相接地短路故障和C相接地短 路故障，并將其余8種短路故障分為三類，再結合小波分析法能夠判斷出其余8種短路故障， 提高了電纜故障識別的效率，但是，效率還是不夠高，且在識別出短路故障類別后，無法進 行故障定位，功能還不夠完備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于暫態 行波模極大值法的電纜線路故障識別與定位方法，其方法步驟簡單，實現方便，故障識別與 定位效率高、精確度高，功能完備，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于暫態行波模極大值法 的電纜線路故障識別與定位方法，其特征在于該方法包括以下步驟：